Milestones ntawm scientific discoveries - lub Pauli hauv paus ntsiab lus

Qhov loj tshaj achievements ntawm yav dhau los physicists ua hauj lwm nyob rau hauv lub teb ntawm cov qauv ntawm cov teeb meem ntawm cov theem ntawm electron-nuclear views, xa mus rau thaum pib ntawm lub xeem caug xyoo. Ib tug ntawm cov breakthroughs nyob rau hauv txoj kev tshawb no ntawm lub microworld yog paub nyob rau hauv lub keeb kwm ntawm science hu ua "Pauli hauv paus ntsiab lus." By lub sij hawm nws tau los ua tseeb hais tias cov quantum xwm ntawm phenomena tshwm sim nyob rau hauv lub atom, dramatically hloov ntau tswv yim hais txog qhov tseeb ntawm lub microcosm. Thiab yog dab tsi yog nws - lub quantum? Qhov no zoo ntawm ib tug lub cev muaj nuj nqis ntsuas chav tsev nyob rau hauv daim ntawv ntawm nws qis tshaj "feem" hauv qab no uas yuav ua tsis tau. Piv txwv li, lub voos kheej-kheej ntawm cov thawj electron orbit yuav tsis muaj tsawg tshaj li 5.29 · 10-11 m Mus tsawg tshaj qhov no tus nqi yog tsis yog hais tias -. Lawv yuav tsis muaj nyob.

Quantum yog paub lub cev lub tswv yim, uas yog lub loj, quab yuam, lub zog, nthuav qhov kev nkag siab ntawm qhov xwm ntawm electrons thiab lwm yam hais tias ua li tus atom. Thiab, ntawm chav kawm, kev kawm los tham txog qhov 'tsev blocks ntawm lub ntug ", tau tsim cuab yeej los mus piav txog lawv. Txij thaum ntawd los, lub xeev ntawm lub electron yog yus muaj los ntawm plaub tus xov tooj, hu ua quantum. Ntau yam ob peb ua ke ntawm cov zauv yog txiav txim xwb tag nrho thiab cim tsos ntawm tej electron. Thaum nws los ua tau los piav qhia txog lub zog, qhov chaw thiab sab hauv lub xeev ntawm lub electron, nyob rau hauv cov txheej txheem tau txais cov nram qab no lo lus nug - yuav ua li cas thiab electrons uas txhua atom yuav ua tau ntau, muaj nyob ib ncig ntawm lub nucleus? Yuav ua li cas yog lawv "ntim"? Txoj kev tshawb no ntawm no qhov teeb meem coj mus rau lub formulation ntawm txoj cai, tam sim no lub npe hu ua lub Pauli cais hauv paus ntsiab lus. Yuav ua li cas yog nws essence?

Ib me ntsis nws tus kheej-kev kawm ntawv

1. atom nyob rau hauv nws nyuaj daim ntawv muaj ntsiab Cheebtsam - cov tub ntxhais thiab electrons pov tseg feem nyob rau hauv qhov chaw thiab nyob rau hauv orbit nyob ib ncig ntawm lub keeb. Lub radii ntawm lub orbits (denoted n) muab rau qhov tseem ceeb ntawm cov zauv pib nrog ib tug quantum - yam tsawg kawg nkaus tau "feem" deb. Rau cov ntaub ntawv thaum n = 1, peb muaj tus nqi qis tshaj "low" orbit, thaum uas lub electron spins nrog tus nqi qis tshaj zog. Lub zog ntawm cov electron yog txiav txim los ntawm lub quantum tooj n, uas tseem hu ua lub thawj xib fwb. Nco ntsoov hais tias rau ib tug muab voos kheej-kheej ntawm n yuav laij lub xov tooj ntawm electrons nyob rau hauv no orbit los ntawm cov mis N = 2 (n • n). Qhov no yooj yim xam txwv tus naj npawb ntawm electrons nyob rau orbit nrog rau tej xov tooj n: thawj - ob, nyob rau hauv lub thib ob - yim nyob rau hauv lub thib peb - kaum yim, thiab lwm yam Qhov no xaus ntawm lub txhaws ntawm cov neeg zoo li nyob rau hauv ib tug npaum li ntawm electrons tsis tshaj N, - yog ib qho tseem ceeb point uas muaj lub Pauli cais hauv paus ntsiab lus.

2. Hauv lub zog thiab yuav muaj sublayers tej yam loj npaum li. Lawv denoted los ntawm l, hu ua sab (los yog orbital) quantum tooj thiab yuav muaj ib tug nqi los ntawm l 0 mus rau 4. Tus nqi ntawm l txiav txim seb tus spatial puab ntawm lub electron huab: kheej kheej, dumbbell, etc.

3. Lub zog ntawm tus electron, nyob rau hauv lwm yam lus, tam sim no txaus ua rau yus lub creation ntawm ib tug yeej magnetic teb. Tab sis nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub electron orbital yog lub magnetic caij, uas yog yus muaj los ntawm lwm, lub thib peb, lub quantum tooj ml. Nws yog hu ua sib nqus quantum tooj thiab ib tug projection ntawm lub orbital momentum ntawm ib tug electron nyob rau hauv lub magnetic teb kev taw qhia. Lub qhov tseem ceeb uas yuav coj cov xov tooj ntawm ml, dag nyob rau hauv lub chav los ntawm -u rau + l, nrog rau pes tsawg nqi, thiab tag nrho cov ntawm lawv muaj peev xwm yuav (2l + 1).

4. Thaum kawg, kawg cov yam ntxwv ntawm quantum electron - kiv. Nws comprises tsuas yog ob tug feature ms = + 1/2 thiab ms = -1 / 2. Lub cev essence ntawm kiv - ib tug cov neeg kho tshuab lub caij ntawm momentum ntawm lub electron, uas muaj tsis muaj kev twb kev txuas nrog nws txav nyob rau hauv qhov chaw.

Kev sib txuas lus ntawm lub Pauli hauv paus ntsiab lus thiab cov periodic system DI Mendeleev

Nyob rau hauv 1925 lub foundations nyob rau hauv physics hauv paus thaj chaw ntawm lub microworld tau ua piv nyob rau hauv tseem ceeb rau cov Mendeleev rooj. Nws tau txais lub npe ntawm nws "godfather" thiab tau txij li thaum raug lub npe hu ua lub Pauli cais hauv paus ntsiab lus. Science News for KIDS li qhov kev kawm ntawm cov ntaub ntawv thiab lawv cov kev sib tshuam nyob rau hauv lub moj khaum ntawm lub periodic system yuav tsis piav ntau ntawm cov mechanisms ntawm dab noj qhov chaw nyob rau lub koom haum ntawm atoms, molecules, thiab kev kawm ntawv, thiab lwm yam Lub ntsiab yog vim li cas yog hais tias cov theem kev nthuav dav ntawm lub atom, nyob rau hauv cov nqe lus ntawm Science News for KIDS, pib atom tswv yim electron tub ntxhais. Cov atomic-molecular tswv yim muaj emerged thiab tsim lawv tus kheej hais txog 150 xyoos dhau los - nyob rau hauv lub thib kaum cuaj caug xyoo. Ib me ntsis tom qab, AM Butlerof tsim ib tug kev tshawb xav ntawm tshuaj tebchaw, thiab ces twb sab lub periodic txoj cai. Qhov no pub rau peb kom peb muaj cov me nyuam yug ntawm molecules los ntawm atoms thiab muab kev nkag siab txog lub atomic "kev khwv nyiaj txiag" ntawm lub ntaus ntawv.

To taub cov essence ntawm lub quantum yam ntxwv ntawm lub electron qauv los ua tau tom qab uas tau raug formulated los ntawm lub Pauli hauv paus ntsiab lus. Nrog nws tau txais ib qho kev piav qhia ntawm daim duab plhaub kho thiab qhov kev txiav txim ntawm sau electrons. Lub essence ntawm lub hauv paus ntsiab lus yog hais tias lub electrons yuav muaj kev ua ke nrog ntawm lub saum toj no plaub quantum nta atom tab sis tsis tau muaj li ntawm ob electrons, zoo tib yam nyob rau hauv tag nrho cov quantum yam ntxwv.

Lub ntsiab ntawm cov discovery ntawm atomic qauv ntawm cov kev cai, uas muaj cov Pauli cais hauv paus ntsiab lus - physics, piv txwv li, xwm ntawm lub phenomenon, uas muaj nyob rau hauv sau cov plhaub electrons. Thiab qhov no, nyob rau hauv lem, muab lub keeb kwm yav dhau los txhawb lub periodic txoj cai. Yog li, lub "tshuaj" tus txheem ntawm lub dav qauv ntawm atoms thiab molecules cai tau txais nws yuav tsum muaj txoj lus pom zoo nyob rau hauv physics los ntawm lub tsev nrog "architecture" ntawm lub atom.